• Nem Talált Eredményt

Midőn segédkezőim egyike a késpenge csúcsát véletlenül a béka belső combidegihez DD érintette,

In document A FIZIKA TÖRTÉNETE (Pldal 91-97)

A békacombok a villámhárítóval való összeköttetésben.

az izületeken valamennyi izom annyira összehúzódni látszott, mintha heves tonikus görcsök lepték volna meg. A segédkezők másika azonban azt vélte észre­

venni, hogy ez csak akkor történik, ha a konduktorból szikra tör elő. Bámulva az uj jelenségen, engem tett arra figyelmessé". Galvani, miután a kísérletet számos változatban megismételte (villámhárítóval, valamint emberi és állati testekből álló, továbbá fémes vezetőkkel kötötte össze a békacombokat', de megmaradt abban a meggyőződésben, hogy e jelenségek oka az állati elektromosság. A dolog nyitját Alessandro Volta (1745-1827', a gyanta-elektrofór és a kondenzációs elektroszkóp feltalálója, találta meg, aki arra irányította figyelmét, hogy a jelenség főleg akkor mutatkozik erősen, mikor két­

féle fémből áll a vezeték az izom és ideg között.

1795-ben ki is fejtette, hogy itt újfajta elektromos tüneményről, az érintési villamosságról van szó. Az előző kísérletek abban állottak, hogy kétféle fém­

darab közé tartotta nyelvét, mire savanykás ízt, majd pedig, mikor a vezető dróttal összekötött fémdarabokat felcserélte, lúgos ízt észlelt; továbbá zink- és vörösrézlemezek közé nedves papíroslapot helyezett és a két fémlemez vezető összeköttetésekor szintén elektromosságot mutatott ki. Igazán tudo­

mányos módszerrel végzett kísérleteiből nemsokára a feszültségi számok sorozatát határozta meg a következő értékekkel:

cink 12 vas 3 ólom 7 vörösréz 1 ón 6 ezüst 0 és megállapította a feszültségi különbség törvé­

nyét, hogy pl egy cink-vörösréz-ólom-ón láncolat­

ban a cink és ón közötti feszültségi különbség éppen úgy 6, mint közvetlenül a cink-ón kapcsolat­

ban. 1800-ban állította össze a nevéről ismert, 20— 30 cink- és ezüstkorongokból álló oszlopot, melyet

„mesterséges elektromos szerv'-nek mondott; a Volta­

oszlopból származó áramot pedig tudományos nobili-tással „galván"-áramnak nevezte el. De ugyanekkor írta le Volta edényapparátusát is, amivel megadta a galvánelemek és az azokból összeállítható telepek gondolatát Üvegedények sorozatát állította ugyanis össze, melyeket meleg vízzel vagy sóoldattal meg­

töltött és minden edénybe egy-egy cink- és

ezüst-Volta edényapparátusa.

Í

lemezt állított be úgy, hogy azok ne érintkezzenek, a lemezeket pedig láncolatosan kapcsolta össze egymással.

Fontos következményekkel járó megfigyelést tett ugyancsak még 1800-ban/l/zf/zony Carlisle (1768 - 1840) és William Nicholson (1753-1815), amikor egy Volta-féle oszloppal kísérletezve Carlisle a felső cinklemezre a vezető dróttal való biztosabb érintkezés céljából vízcsöppet ejtett, melyből gáz fejlődött, mire a galvánáramot közvetlenül vízbe vezették és meggyőződtek arról, hogy az a vizet felbontja, éppen ágy, mint a dörzsölési elektromosság. Ezentúl nagyon sokan foglalkoztak a galvánáram kémiai hatásaival és nemsokára jelentékeny eredményeket értek el az elektrolízis terén. Paul Louis Simon (1767—1815) már 1801-ben a vízbontásnál keletkezett durranó-gázmennyiséget használta fel a különböző galván­

áramforrások „hatáserősségének" meghatározására.

Az elektrolitikai tünemények magyarázatát Theodor von Grothuss (1785-1822) 1805 ben adta meg, mely magyarázat szerint a vízen áthaladó galvánáram hatása alatt a víz molekulái úgy helyezkednek el, hogy az oxigénatomok a pozitív, a hidrogénatomok pedig a negatív sark felé fordulnak, a pozitív sark magához ragadja a vele érintkező oxigénatomot, mire az e molekulából szabaddá lett hidrogénatomok a szomszédos molekula oxigénatomjával vegyülnek uj vízmolekulává és így folytatódik végig e folya­

mat ; az újonnan keletkezelt molekulák ismét elren­

deződnek az előbb említett módon és a felbontás újra ismétlődik.

Az elektrolízis természetesen nagy lökést adott az elektrokémiai elméletek kidolgozására, melyben a XIX század első tizedében főleg Humphry Davy (1778 -1829) és Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) vettek részt.

Közben mindjobban megerősödött az a meg­

győződés, hogy a dörzsölési villamosság és a

gal-vanizmus identikus tünemények és az e téren végzett kísérletek is azt igazolták, hogy a dörzsölési villa­

mosság összes hatásai a galvánáram segítségével is létesíthetők, mint könnyű testek vonzása és taszítása, az elektromos szikra, fémdrótok felmelegedése, izzása és olvadása, széncsúcsok izzása (Davy, 1812;.

A galvánáramnak a mágnest kitérítő hatását már 1804 ben vették észre Giuseppe Mojon (1772 -1837) és Gian Domenico Romagnosi (1761 — 1835), de a tüneményt a tudományos világ nem érdemesítette nagyobb figyelemre. Csak Hans Christian Oersted (1777-1851) kísérletei, melyeket 1820-ban végzett, keltettek szélesebbkörü érdeklődést; eleinte azt hitte, hogy csak a vezető drót izzása alkalmával áll elő a tünemény, de Georg Wilhelm Muncke (1772 - 1847) helyreigazítása után már gyenge áramokkal is kimutatta a mágnestű kitérését, valamint azt is, hogy a szilárdan elhelyezett mágnes viszont az áramot kitéríti, ha ennek vezetéke szabadon mozoghat.

Dominique Frangois Arago (1786—1853 ugyancsak 1820-ban kimutatta a galvánáram egyéb mágneses tüneményeit is, hogy a vezetődrót maga is mágnes­

képpen szerepel, habár nem is vasból, hanem vörös­

rézből, platinából, stb. való; Christoph Schweigger (1779 - 1857) pedig feltalálta a multiplikátort gyenge áramok hatásának fokozására és Johann Christian Poggendorff (1796—1877) megadta a készüléknek mai nap is használatos alakját (galvanométer/.

A galvánáramnak a mágnestűre gyakorolt hatást Jean Bapt. Biot (1774-1862) és Félix Savart (1791—1841) fejezték ki mathematikái alakban kísér­

leti alapon 1820-ban, André Marié Ampere {1775-\83Q) pedig ugyanebben az évben tette közzé ismeretes

„úszási szabályát" és mondta ki, hogy az egyenlő irányú áramok vonzzák, az ellenkező irányúak pedig taszítják egymást; ő állapította meg az elektro­

sztatika és az elektrodinamika tudományos terét és 1822-ben ő mutatta be a szolenoidot, melynek alapján kifejtette a molekuláris áramok elméletét, mely azonban egyelőre nem nagy tetszésre talált, minthogy elejtette a „mágneses fluidumok" akkor igen népszerű hipotézisét. Michael Faraday (1791 — 1867) 1821-ben kimutatta, hogy szilárd mágnes körül mozgatható vezeték, viszont szilárd vezeték körül mozgatható mágnes forgásba kerül.

1821-ben Thomas Joh. Seebeck (1770-1831) a hőelektromosságot fedezte fel, melyet azonban még lényegében fel nem ismerve, csak hatása alapján

„thermomagnetizmus"-nak nevezett; észrevette, hogy a hatás a fémek mineműségétől és a hőmérséklet-különbségtől függ; a földmágnességet is a thermo-magnetizmus alapján magyarázta. Az új tüneménynek elektromossági mibenlétét Oersted és Fourier ismerték fel, akik annak nemcsak mágnességi, hanem kémiai hatását is belevonták megfigyeléseik körébe Jean Charles Anathase Peltier (1785 1845) 1834-ben kimu­

tatta, hogy az elektromos áram két fémforrasztási he­

lyén viszont hőkülönbséget, tehát az egyiken hőemel-kedést, a másikon hőcsökkenést hoz létre; Heinr. Friedr.

Emil Lenz (1804-1865) pedig oly nagy hőkülönbsé­

get tudott előállítani, hogy vizet is fagyasztott (1838).

Egyes tudósok a tünemények tanulmányozása mellett mérésbeli módszerek megismerésére és alkal­

mazására is törekedtek, hogy a hatások nagyságbei viszonyai is meghatározhatók legyenek. Davy mán 1821-ben megfigyelte, hogy kémiai hatásoknál az áram bizonyos ellenállást fejt ki, melynek nagysága az illető vezeték fémétől függ és különben a drót hosszával egyenes, keresztmetszetével pedig fordított arányban áll. Georg Simon Ohm (1787 1854) 1825-ben megadta a fémeknek vezető képességükre vonatkozó sorozatát, 1826-ban pedig már kimondta megfigye­

lései alapján az elektromotoros erő, intenzitás és ellen­

állás közötti összefüggést a nevéről ismeretes törvény alakjában, melynek mathematikai kifejezése ez volt:

v _ a b-\-x

„hol X a mágneses hatás erejét azokon a vezetőkön, melyeknek hossza x, a és b pedig állandó, a ger­

jesztő erőtől és a lánc többi részének vezető képes­

ségétől függő nagyságokat jelentenek". 1827-ben pedig elméletileg vezette le ezt a törvényt, amikor is az elektromos áramot folyadék áramának képzeli és ennek áramlási sebességével és esésével érzékiti, magyarázza; tekintetbe veszi a külső (U és belső ellenállást yu>) és megállapítja ezt az összefüggést:

. _ e

A legnagyobb horderejű következményekkel az indukció felfedezése járt, mely első sorban Faraday nevéhez fűződik. Minthogy a dörzsölési villamosság és a galvanizmus indentitása valónak bizonyult, Ampere kifejezte azt a gondolatát, hogy a dörzsölési villamosságnál mutatkozó influencia tüneményének a galvánáramnál is kell mutatkoznia Faraday is ebben a meggyőződésben volt és ennek kimutatására kísér­

leteket eszközölt olyformán, hogy fahengerre két szomszédos szigetelt drótvezetéket csavart, melyek közül az egyikben galvánáram folyt, a másikba pedig galvanométert kapcsolt be. De bármily erős is volt a galvánáram, a galvanométer nem mutatott kitérést;

csak később, mikor az áramot nyitotta és zárta, vette észre, hogy a galvanométer tűje igenis kitér.

Ezek után csakhamar sikerült az összes elektromos indukcióbeli tünemények törvényeit megállapítania, hogy ugyanis az áram zárásánál és erősítésénél a főárammal ellentétes, vis/ont nyitásánál és gyengíté­

sénél vele egyirányú mellékáram keletkezik (1831);

Faraday ezt a tüneményt Voltaindukciónak nevezte el.

Ezek után a legtermészetesebb lépés az volt, hogy a mágneses indukciót is kimutatta. Az összes induk­

ciós tünemények törvényét pedig kifejezi a Lenz-féle törvény (1834), mely szerint az indukált áram mindig annak a mozgásnak ellenáll, mely az indukció okozója volt.

Ily módon mindjobban kialakult az elektromos­

ság és a mekanikai erő közötti reciprocitás gondo­

latata, valamint az elektromosságnak mekanikai munka által való fejlesztésére irányuló törekvés.

Ennek eredményei a különböző indukciós gépek, melyeknek szerkesztésében Salvatore dal Negro (1768-1839) és Pixii, javításában pedig Ritchie, Clarké, Saxton és mások vettek részt a XIX. század harmincas éveiben. 1838-ban Moritz Herm Jacobi (1801-1874) egy tizenkét személylyel megterhelt csónakot hajtatott a Néván elektromotoros géppel.

A kommutátor elvének feltalálója Ampere, gya­

korlati alkalmazói pedig Clarké, Saxton, Stöhrer és mások voltak.

Faraday a galvánáram vegyi hatásait is tanul­

mányozta és megállapította az elektrolitikus alaptör­

vényt (1834), hogy egyenlő mennyiségű elektromosság a különböző elektrolitekből equivalens

mennyisé-93

Pixii indukciós gépe.

geket választ ki; az elektrolitikus készüléket, melyet

In document A FIZIKA TÖRTÉNETE (Pldal 91-97)